DE102016104956A1 - Home appliance and method for operating a household appliance - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät (2, 2.1), umfassend mindestens einen elektrischen Energiespeicher (8) eingerichtet zum Versorgen von mindestens einem Verbraucher des Haushaltsgeräts (2, 2.1) mit elektrischer Leistung, mindestens eine Steuereinrichtung (10, 10.1) mit mindestens einer Steuereinheit (12) eingerichtet zum Steuern der Leistungsabgabe an den Verbraucher abhängig von einer eingestellten Leistungsstufe, wobei für den Betrieb des Verbrauchers mit einer ersten Leistungsstufe eine erste Sollbetriebszeit abhängig von einem Referenzladezustand des elektrischen Energiespeichers (8) vorgegeben ist, wobei die Steuereinrichtung (10, 10.1) mindestens eine Erfassungseinheit (14) eingerichtet zum Erfassen des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers (8) umfasst, die Steuereinrichtung (10, 10.1) mindestens eine Bestimmungseinheit (16) eingerichtet zum Bestimmen der tatsächlichen Betriebszeit basierend auf der eingestellten ersten Leistungsstufe und dem erfassten Ladezustand umfasst, die Steuereinrichtung (10, 10.1) mindestens eine Vergleichseinheit (18) eingerichtet zum Vergleichen der bestimmten tatsächlichen Betriebszeit und der ersten Sollbetriebszeit umfasst und die Steuereinheit (12) eingerichtet ist, eine Reduzierung der Leistungsabgabe um mindestens einen ersten vorgegebenen Leistungsreduktionswert zu bewirken, wenn die bestimmte tatsächliche Betriebszeit zumindest geringer ist als die erste Sollbetriebszeit.The invention relates to a domestic appliance (2, 2.1), comprising at least one electrical energy store (8) arranged to supply at least one consumer of the household appliance (2, 2.1) with electrical power, at least one control device (10, 10.1) with at least one control unit ( 12) arranged for controlling the power output to the consumer depending on a set power level, wherein for the operation of the consumer with a first power level, a first target operating time depending on a reference charging state of the electrical energy store (8) is predetermined, wherein the control device (10, 10.1) at least one detection unit (14) configured to detect the state of charge of the electrical energy store (8), the control device (10, 10.1) at least one determination unit (16) configured to determine the actual operating time based on the set first power level and the detected Ladez the controller (10, 10.1) comprises at least one comparison unit (18) arranged to compare the determined actual operating time and the first target operating time and the control unit (12) is adapted to effect a reduction of the power output by at least a first predetermined power reduction value, when the determined actual operating time is at least less than the first target operating time.
Description
Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, umfassend mindestens einen elektrischen Energiespeicher eingerichtet zum Versorgen von mindestens einem Verbraucher des Haushaltsgeräts mit elektrischer Leistung, mindestens eine Steuereinrichtung mit mindestens einer Steuereinheit eingerichtet zum Steuern der Leistungsabgabe an den Verbraucher abhängig von einer eingestellten Leistungsstufe, wobei für den Betrieb des Verbrauchers mit einer ersten Leistungsstufe eine erste Sollbetriebszeit abhängig von einem Referenzladezustand des elektrischen Energiespeichers vorgegeben ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts und ein Computerprogramm.The invention relates to a household appliance, comprising at least one electrical energy store configured to supply at least one consumer of the household appliance with electrical power, at least one control device having at least one control unit configured to control the power output to the consumer depending on a set power level, wherein for the operation of Consumer is specified with a first power level, a first target operating time dependent on a reference state of charge of the electrical energy storage. Moreover, the invention relates to a method for operating a household appliance and a computer program.
Bei elektrisch betriebenen Haushaltsgeräten werden als Energiequellen vermehrt elektrische Energiespeicher eingesetzt, um einen kabellosen Betrieb zu ermöglichen und damit den Benutzerkomfort zu steigern. Insbesondere kann mindestens ein elektrischer Verbraucher eines Haushaltsgeräts von einem elektrischen Energiespeicher mit elektrischer Leistung versorgt werden. Die Leistungsabgabe wird in der Regel über eine Steuereinrichtung gesteuert. Abhängig von einer eingestellten Leistungsstufe steuert die Steuereinrichtung die Leistungsabgabe an den mindestens einen Verbraucher.With electrically operated domestic appliances, energy sources increasingly use electrical energy stores in order to enable wireless operation and thus to increase user comfort. In particular, at least one electrical consumer of a domestic appliance can be supplied with electrical power by an electrical energy store. The power output is usually controlled by a control device. Depending on a set power level, the controller controls the power output to the at least one consumer.
Der elektrische Energiespeicher eines Haushaltsgeräts ist derart ausgelegt, dass der elektrische Verbraucher des Haushaltsgeräts bei einem (nahezu) maximalen Ladezustand für eine vorgegebene Sollbetriebszeit (z. B. TSoll = xmin) mit einer eingestellten Leistungsstufe (z. B. einem Betriebsleistungswert PB = yW) betrieben werden kann.The electrical energy store of a household appliance is designed in such a way that the electrical consumer of the household appliance has a set power level (eg, an operating power value P B ) at a (nearly) maximum charge state for a predetermined target operating time (eg T target = x min) yW) can be operated.
Ein beispielhaftes Haushaltsgerät in Form eines Haushaltsreinigungsgeräts ist ein Staubsauger. Der Staubsauger kann über einen Grundkörper und ein mit dem Grundkörper verbindbares Zubehör, wie eine Saugeinheit bzw. Düseneinheit zum Reinigen von Oberflächen, verfügen. In dem Grundkörper ist insbesondere eine Saugvorrichtung angeordnet. Die Saugvorrichtung weist ein Arbeitselement in Form eines Sauggebläses auf, welches von einem elektrischen Verbraucher in Form eines Elektromotors angetrieben werden kann. Über die Saugvorrichtung können durch einen zwischen der Saugvorrichtung und dem Zubehör angeordneten Saugkanal Partikel angesaugt werden, die sich auf der zu reinigenden Oberfläche befinden.An exemplary household appliance in the form of a household cleaning appliance is a vacuum cleaner. The vacuum cleaner can have a base body and an accessory that can be connected to the base body, such as a suction unit or nozzle unit for cleaning surfaces. In particular, a suction device is arranged in the base body. The suction device has a working element in the form of a suction fan, which can be driven by an electrical load in the form of an electric motor. About the suction device can be sucked by a arranged between the suction device and the accessory suction channel particles that are located on the surface to be cleaned.
Bei einem derartigen Staubsauger kann vorgesehen sein, dass der Akkumulator derart ausgelegt ist, dass der Elektromotor bei einer eingestellten ersten Leistungsstufe und ausgehend von einem Referenzladezustand mit einer vorgegebenen Sollbetriebszeit betrieben werden kann. Beispielsweise kann bei einer eingestellten ersten maximalen Leistungsstufe (z. B. PB1 = 250 W) und einem maximalen Ladezustand als Referenzladezustand der Elektromotor mit dieser Leistungsstufe für eine erste Sollbetriebszeit TSoll = 10 min betrieben werden.In such a vacuum cleaner can be provided that the accumulator is designed such that the electric motor can be operated at a set first power level and starting from a reference charging state with a predetermined target operating time. For example, with a set first maximum power level (eg P B1 = 250 W) and a maximum charge state as a reference charging state, the electric motor can be operated with this power level for a first target operating time T target = 10 min.
Problematisch bei herkömmlichen Haushaltsgeräten ist, dass sich im Laufe der Lebensdauer des Haushaltsgeräts die Leistungsfähigkeit des elektrischen Energiespeichers verringert. Diese Verschlechterung tritt auch bei Verwendung von Lithium-Ionen Akkumulatoren als Energiespeicher auf. Eine entsprechende Leistungsreduktion des Energiespeichers hat insbesondere zur Folge, dass die oben genannte Sollbetriebszeit nicht mehr erreicht werden kann. Mit anderen Worten verringert sich die tatsächlich Betriebszeit gegenüber der vorgegebenen Sollbetriebszeit. Bei dem oben genannten Beispiel kann sich die Betriebszeit unter den gleichen Voraussetzungen auf TB = 8 min und weniger reduzieren. Die verringerte Betriebszeit hat wiederum einen reduzierten Benutzerkomfort zur Folge.The problem with conventional household appliances is that the performance of the electrical energy store is reduced over the life of the household appliance. This deterioration also occurs when using lithium-ion batteries as energy storage. A corresponding reduction in power of the energy store has, in particular, the consequence that the above-mentioned desired operating time can no longer be achieved. In other words, the actual operating time is reduced compared to the predetermined target operating time. In the above example, the operating time can be reduced to T B = 8 minutes and less under the same conditions. The reduced operating time in turn results in a reduced user comfort.
Zur Lösung von diesem Problem ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Energiespeicher mit einer größeren Kapazität in Haushaltsgeräte einzubauen, als es zur Erreichung der vorgebebenen Sollbetriebszeit erforderlich ist. So wird bei dieser bekannten Lösung zunächst nicht die gesamte Kapazität des eingebauten Energiespeichers abgerufen. Mit steigender Lebenszeit und insbesondere mit steigender Lade- und Entladezyklenzahl wird mittels einer Steuereinrichtung nach und nach mehr Kapazität zur Verfügung gestellt und genutzt.To solve this problem, it is known from the prior art to install energy storage with a larger capacity in household appliances, as it is required to achieve the predetermined target operating time. Thus, in this known solution initially not the entire capacity of the built-in energy storage is retrieved. With increasing lifetime and in particular with increasing charging and Entladezyklenzahl more and more capacity is provided and used by means of a control device gradually.
Zwar kann hierdurch erreicht werden, dass auch im Laufe der Lebensdauer des Haushaltsgeräts die vorgegeben Sollbetriebszeit erreicht wird. Nachteilig an dieser Lösung ist jedoch, dass beispielsweise Akkumulatoren mit größerer Kapazität das Gewicht des Haushaltsgeräts steigern, größeren Bauraum erfordern und zudem die Kosten des Haushaltsgeräts erhöhen.Although this can be achieved by the fact that in the course of the life of the household appliance, the predetermined target operating time is reached. A disadvantage of this solution, however, is that, for example, accumulators with larger capacity increase the weight of the household appliance, require larger space and also increase the cost of the household appliance.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Haushaltsgerät bereitzustellen, welches die Nachteile der bekannten Haushaltsgeräte zumindest reduziert und insbesondere den Benutzerkomfort des Haushaltsgeräts in einfacher Weise verbessert.Therefore, the invention has for its object to provide a household appliance, which at least reduces the disadvantages of the known household appliances and in particular improves the user comfort of the household appliance in a simple manner.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch ein Haushaltsgerät gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Das Haushaltsgerät umfasst mindestens einen elektrischen Energiespeicher eingerichtet zum Versorgen von mindestens einem Verbraucher des Haushaltsgeräts mit elektrischer Leistung. Das Haushaltsgerät umfasst mindestens eine Steuereinrichtung mit mindestens einer Steuereinheit eingerichtet zum Steuern der Leistungsabgabe an den Verbraucher abhängig von einer eingestellten Leistungsstufe. Für den Betrieb des Verbrauchers mit einer ersten Leistungsstufe ist eine erste Sollbetriebszeit abhängig von einem Referenzladezustand des elektrischen Energiespeichers vorgegeben. Die Steuereinrichtung umfasst mindestens eine Erfassungseinheit eingerichtet zum Erfassen des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers. Die Steuereinrichtung umfasst mindestens eine Bestimmungseinheit eingerichtet zum Bestimmen der tatsächlichen Betriebszeit basierend auf der eingestellten ersten Leistungsstufe und des erfassten Ladezustands. Die Steuereinrichtung umfasst mindestens eine Vergleichseinheit eingerichtet zum Vergleichen der bestimmten tatsächlichen Betriebszeit und der ersten Sollbetriebszeit. Die Steuereinheit ist zum Bewirken einer Reduzierung der Leistungsabgabe an den Verbraucher um mindestens einen ersten vorgegebenen Leistungsreduktionswert eingerichtet, wenn die bestimmte tatsächliche Betriebszeit zumindest geringer ist als die erste Sollbetriebszeit.This object is achieved according to a first aspect by a household appliance according to claim 1. The household appliance comprises at least one electrical energy store configured to supply at least one consumer of the household appliance with electrical power. The household appliance comprises at least one control device with at least one control unit configured to control the Power output to the consumer depending on a set power level. For the operation of the consumer with a first power level, a first desired operating time is predetermined as a function of a reference charging state of the electrical energy store. The control device comprises at least one detection unit configured to detect the state of charge of the electrical energy store. The control device comprises at least one determining unit configured to determine the actual operating time based on the set first power level and the detected state of charge. The control device comprises at least one comparison unit configured to compare the determined actual operation time and the first target operation time. The control unit is arranged to effect a reduction of the power output to the load by at least a first predetermined power reduction value if the determined actual operating time is at least less than the first target operating time.
Indem im Gegensatz zum Stand der Technik die an den mindestens einen Verbraucher abgegebene Leistung bei einer Detektion, dass die vorgegebene Sollbetriebszeit in einer bestimmten Leistungsstufe nicht erreicht werden wird, reduziert wird, kann die gewünschte und vorgegebene Sollbetriebszeit erreicht und damit der Betriebskomfort für den Benutzer verbessert werden. Insbesondere kann auf die Implementierung eines Energiespeichers mit größerer Kapazität verzichtet werden. In einfacher, kostengünstiger und bauraumarmer Weise wird ein Haushaltsgerät bereitgestellt, bei dem auch nach einer Vielzahl von Lade- und Entladezyklen (z. B. > 250) die vorgegebene Sollbetriebszeit erreicht wird.In contrast to the prior art, the power delivered to the at least one consumer is reduced upon detection that the predetermined target operating time in a certain power level will not be achieved, the desired and predetermined target operating time can be achieved and thus the operating comfort for the user is improved become. In particular, it is possible to dispense with the implementation of an energy store with a larger capacity. In a simple, cost-effective and space-saving manner, a domestic appliance is provided in which the predetermined desired operating time is reached even after a large number of charging and discharging cycles (eg> 250).
Beispielhafte und nicht abschließende Haushaltsgeräte sind Haushaltsreinigungsgeräte, Küchengeräte und Werkzeuge für den Haushalt. Das Haushaltsgerät umfasst mindestens einen (wiederaufladbaren) elektrischen Energiespeicher. Ein wiederaufladbarer Energiespeicher ist eingerichtet, elektrische Energie zu speichern und bei Bedarf an mindestens einen elektrischen Verbraucher abzugeben. Vorzugsweise ist ein wiederaufladbarer elektrischer Energiespeicher in Form eines Akkumulators, wie einem Lithium-Ionen Akkumulator, vorgesehen.Exemplary and non-completing household appliances are household cleaning appliances, kitchen appliances and household tools. The household appliance comprises at least one (rechargeable) electrical energy store. A rechargeable energy storage is set up to store electrical energy and, if necessary, to at least one electrical consumer. Preferably, a rechargeable electrical energy storage in the form of a rechargeable battery, such as a lithium-ion battery is provided.
Darüber hinaus verfügt das Haushaltsgerät über mindestens einen elektrischen Verbraucher, wie einem Elektromotor. Der Verbraucher kann mit mindestens einer Leistungsstufe, vorzugsweise mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Leistungsstufen, betrieben werden. Für die mindestens eine Leistungsstufe kann ein Betriebsleistungswert vorgegeben sein. In Abhängigkeit der eingestellten Leistungsstufe steuert eine Steuereinheit einer Steuereinrichtung die Leistungsabgabe an den Verbraucher. Insbesondere wird eine Leistung entsprechend dem Betriebsleistungswert der eingestellten Leistungsstufe an den Verbraucher geliefert.In addition, the household appliance has at least one electrical consumer, such as an electric motor. The consumer can be operated with at least one power level, preferably with a plurality of different power levels. For the at least one power level, an operating power value can be specified. Depending on the set power level controls a control unit of a control device, the power output to the consumer. In particular, a power corresponding to the operating power value of the set power level is supplied to the load.
Hierbei ist für eine erste Leistungsstufe eine erste Sollbetriebszeit vorgegeben. Für mindestens eine weitere Leistungsstufe kann eine weitere Sollbetriebszeit vorgegeben sein. Eine Sollbetriebszeit gibt die Zeit an, die der mindestens eine Verbraucher ausgehend von einem Referenzladezustand mit einer bestimmten Leistungsstufe betrieben werden soll. Der Referenzladezustand ist vorliegend insbesondere der maximale Ladezustand. Eine Sollbetriebszeit ist daher insbesondere die maximale Betriebszeit des mindestens einen Verbrauchers, insbesondere des Haushaltsgeräts, bezogen auf die eingestellte Leistungsstufe.In this case, a first nominal operating time is predetermined for a first power stage. For at least one further power level, a further desired operating time can be predetermined. A target operating time indicates the time at which the at least one consumer is to be operated starting from a reference charging state with a specific power level. In the present case, the reference charging state is in particular the maximum charging state. A target operating time is therefore in particular the maximum operating time of the at least one consumer, in particular of the household appliance, based on the set power level.
Um auch nach einer Alterung eines elektrischen Energiespeichers die Sollbetriebszeit zu erreichen, ist vorgesehen, dass während des (Energiespeicher-)Betriebs des Haushaltsgeräts basierend auf einem erfassten (augenblicklichen) Ladezustand des elektrischen Energiespeichers und der (augenblicklichen) Leistungsstufe die tatsächliche Betriebszeit, die erreicht werden kann, bestimmt wird.In order to achieve the target operating time even after an aging of an electrical energy store, it is provided that the actual operating time that is achieved during the (energy storage) operation of the household appliance based on a detected (current) state of charge of the electrical energy store and the (instantaneous) power level can, is determined.
Zur Erfassung des Ladezustands ist eine Erfassungseinheit vorgesehen. Die Erfassungseinheit kann beispielsweise eingerichtet sein, eine chemische, spannungsabhängige, Strom-integrative, druckabhängige und/oder Energiespeicher-impedanz Messung durchzuführen.For detecting the state of charge, a detection unit is provided. The detection unit can be set up, for example, to carry out a chemical, voltage-dependent, current-integrative, pressure-dependent and / or energy storage impedance measurement.
Die bestimmte tatsächliche Betriebszeit wird mit der ersten Sollbetriebszeit verglichen. Es versteht sich, dass für die Durchführung des Vergleichs die bereits abgelaufene Betriebszeit berücksichtigt werden kann. Beispielsweise kann die tatsächlich verbleibende Betriebszeit mit der verbleibenden ersten Sollbetriebswertzeit verglichen werden.The determined actual operating time is compared with the first target operating time. It is understood that the already expired operating time can be taken into account for carrying out the comparison. For example, the actual remaining operating time can be compared with the remaining first target operating time.
ist die bestimmte tatsächliche Betriebszeit größer oder im Wesentlichen gleich der ersten Sollbetriebszeit, wird der mindestens eine Verbraucher mit unveränderter Leistung, insbesondere mit einem unveränderten Betriebsleistungswert, versorgt.If the determined actual operating time is greater than or substantially equal to the first setpoint operating time, the at least one load is supplied with unchanged power, in particular with an unchanged operating power value.
Wird hingegen detektiert, dass die bestimmte tatsächliche Betriebszeit zumindest geringer ist als die erste Sollbetriebszeit, bewirkt die Steuereinheit eine Reduzierung der Leistungsabgabe an den elektrischen Verbraucher von dem elektrischen Energiespeicher um mindestens einen ersten vorgegebenen Leistungsreduktionswert. Mit anderen Worten wird bei Detektion einer negativen Abweichung, die insbesondere dann vorliegt, wenn die bestimmte tatsächliche Betriebszeit kleiner als die erste Sollbetriebszeit, die abgegebene Leistung von der Steuereinheit reduziert. Es versteht sich, dass gemäß einer Ausführungsform diese Abweichung einen vorgebbaren Mindestwert übersteigen muss, damit eine Reduktion der Leistung veranlasst wird.If, on the other hand, it is detected that the determined actual operating time is at least less than the first desired operating time, the control unit effects a reduction of the power output to the electrical load from the electrical energy store by at least a first predetermined power reduction value. In other words, upon detection of a negative deviation, which occurs in particular when the determined actual operating time is less than the first target operating time, the output power is reduced by the control unit. It is understood that according to one embodiment, this deviation is a predefinable Minimum value to cause a reduction in performance.
Während des Betriebs des Haushaltsgeräts in einer Leistungsstufe können zwei oder mehr Verbraucher des Haushaltsgeräts mit Leistung von dem elektrischen Energiespeicher versorgt werden. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass der Betriebsleistungswert nur von einem oder von mehreren Verbrauchern durch die Steuereinrichtung reduziert wird. Wenn der Betriebsleistungswert bei mehreren Verbrauchern reduziert wird, kann vorzugsweise für jeden Verbraucher ein erster (individueller) Leistungsreduktionswert vorgegeben sein.During operation of the household appliance in a power level, two or more consumers of the household appliance can be supplied with power from the electrical energy store. In this case, it may be provided that the operating power value is reduced by only one or more consumers by the control device. If the operating power value is reduced in the case of several consumers, a first (individual) power reduction value can preferably be predetermined for each consumer.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die Leistungsabgabe um den ersten Leistungsreduktionswert frühestens nach Ablauf einer ersten vorgegebenen Betriebsdauer des Verbrauchers zu reduzieren. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung einen Zeitmesser aufweisen, der beim Start des Betriebs des Haushaltsgeräts mit einer eingestellten Leistungsstufe zu laufen beginnt. Frühestens nach Detektion des Ablaufs der ersten vorgegebenen Betriebsdauer kann eine Reduzierung der Leistung bewirkt werden. Beispielsweise kann nach Ablauf der ersten vorgegebenen Betriebsdauer zunächst die tatsächliche Betriebsdauer bestimmt und der obige Vergleich durchgeführt werden. Es versteht sich, dass diese beiden Schritte zumindest teilweise auch vor Ablauf der ersten vorgegebenen Betriebsdauer durchgeführt werden können. Hierdurch wird eine unmittelbare und ungewünschte Leistungsreduktion beim Betrieb des Haushaltsgeräts vermieden. Besonders bevorzugt ist, wenn die erste vorgegebene Betriebsdauer von der ersten Sollbetriebszeit abhängt. Vorzugsweise kann die erste vorgegebene Betriebsdauer zwischen 30% und 70% der ersten Sollbetriebszeit, vorzugsweise zwischen 40% und 60% der ersten Sollbetriebszeit, liegen.According to a first embodiment of the household appliance according to the invention, the control unit may be configured to reduce the power output by the first power reduction value at the earliest after the expiration of a first predetermined operating period of the consumer. For example, the control device may have a timer, which starts to run at the start of the operation of the household appliance with a set power level. At the earliest after detection of the expiry of the first predetermined operating period, a reduction of the power can be effected. For example, after the first predetermined operating time has expired, the actual operating time can first be determined and the above comparison can be carried out. It is understood that these two steps can be performed at least partially before the end of the first predetermined operating period. As a result, an immediate and unwanted power reduction during operation of the household appliance is avoided. It is particularly preferred if the first predetermined operating time depends on the first target operating time. Preferably, the first predetermined operating time between 30% and 70% of the first target operating time, preferably between 40% and 60% of the first target operating time, lie.
Es kann vorgesehen sein, dass die Erfassungseinheit den Ladezustand zu bestimmten Zeitpunkten erfasst und der Bestimmungseinheit zur Verfügung stellt. Vorzugsweise kann die Erfassungseinheit zum im Wesentlichen kontinuierlichen Erfassen des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers eingerichtet sein. Hierdurch wird sichergestellt, dass zu jeder Zeit der augenblickliche bzw. aktuelle Ladezustand des elektrischen Energiespeichers zur Verfügung steht.It can be provided that the detection unit detects the state of charge at specific times and makes it available to the determination unit. Preferably, the detection unit for substantially continuously detecting the state of charge of the electrical energy storage device can be set up. This ensures that at any time the current or current state of charge of the electrical energy storage is available.
Ferner ist erkannt worden, dass zur Erhöhung des Benutzerkomforts die Leistung, wenn erforderlich, derart reduziert werden sollte, dass die Leistungsreduzierung durch den Benutzer (nahezu) unbemerkt bleibt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts kann der erste vorgegebene Leistungsreduktionswert zwischen 1% und 10% des Betriebsleistungswerts der eingestellten Leistungsstufe, vorzugsweise zwischen 3% und 7% des Betriebsleistungswerts der eingestellten Leistungsstufe, liegen. Insbesondere bei einem ersten Leistungsreduktionswert von unter 7% macht sich für den Benutzer des Haushaltsgeräts die Leistungsabsenkung kaum bemerkbar. Bei einem Haushaltsgerät in Form eines Staubsaugers bleibt beispielsweise das Reinigungsergebnis subjektiv erhalten. Zudem ändert sich bei einem als Elektromotor ausgebildeten Verbraucher die Motordrehzahl bei einer entsprechenden Leistungsabsenkung kaum.Further, it has been recognized that to enhance user comfort, performance should, if required, be reduced such that the power reduction by the user remains (almost) unnoticed. According to a preferred embodiment of the household appliance, the first predetermined power reduction value may be between 1% and 10% of the operating power value of the adjusted power level, preferably between 3% and 7% of the operating power value of the set power level. Especially with a first power reduction value of less than 7%, the power reduction is hardly noticeable to the user of the household appliance. In a household appliance in the form of a vacuum cleaner, for example, the cleaning result is obtained subjectively. In addition, the engine speed changes barely at a corresponding power reduction in a consumer designed as an electric motor.
Insbesondere kann bei einer bevorzugten Ausführungsform die Reduzierung der Leistung nicht unmittelbar (in einem Schritt) um den Leistungsreduktionswert erfolgen, sondern stufenweise, insbesondere kontinuierlich über einen vorgebbaren Zeitraum, bewirkt werden. Eine abrupte Leistungsänderung kann vermieden werden.In particular, in a preferred embodiment, the reduction of the power can not be done immediately (in one step) by the power reduction value, but in a stepwise manner, in particular continuously over a predeterminable time period. An abrupt change in performance can be avoided.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Haushaltsgeräts kann vorgesehen sein, dass nach einer Reduzierung der Leistungsabgabe die Bestimmungseinheit zum (erneuten) Bestimmen der tatsächlichen Betriebszeit basierend auf dem reduzierten Betriebsleistungswert und dem (augenblicklich) erfassten Ladezustand eingerichtet ist. Die Vergleichseinheit kann zum Vergleichen der erneut bestimmten tatsächlichen Betriebszeit und der ersten Sollbetriebszeit eingerichtet sein. Mit anderen Worten kann nach einer Reduzierung der an den Verbraucher gelieferten Leistung überprüft werden, ob durch die Änderung der abgegebenen Leistung die gewünschte Sollbetriebszeit erreicht werden kann. Ist dies der Fall, so wird der Verbraucher unverändert mit der reduzierten Leistung, also dem reduzierten Betriebsleistungswert, weiter betrieben.In a further embodiment of the household appliance, it may be provided that, after a reduction in the power output, the determining unit is configured to (re) determine the actual operating time based on the reduced operating power value and the (currently) detected charging state. The comparison unit may be configured to compare the newly determined actual operation time and the first target operation time. In other words, after a reduction in the power delivered to the consumer, it is possible to check whether the desired set operating time can be achieved by changing the output power. If this is the case, the consumer continues to operate unchanged with the reduced power, ie the reduced operating power value.
Ferner kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine Reduktion der Leistungsabgabe um mindestens einen weiteren vorgegebenen Leistungsreduktionswert zu bewirken, wenn die erneut bestimmte tatsächliche Betriebszeit zumindest geringer ist als die erste Sollbetriebszeit. Wird also festgestellt, dass die vorgenommene Leistungsreduzierung nicht ausreicht, um die erste Sollbetriebszeit zu erreichen (tatsächliche Betriebszeit < Sollbetriebszeit), kann eine weitere Reduktion der Leistungsabgabe an den Verbraucher bewirkt werden. In entsprechender, iterativer Weise kann die abgegebene Leistung in einer Ausführungsform des Haushaltsgeräts schrittweise so lange reduziert werden, bis die Sollwertzeit wieder erreicht wird.Furthermore, the control unit may be configured to effect a reduction of the power output by at least one further predetermined power reduction value if the newly determined actual operating time is at least less than the first setpoint operating time. Thus, if it is determined that the power reduction made is insufficient to reach the first target operating time (actual operating time <target operating time), a further reduction of the power output to the load can be effected. In a corresponding, iterative manner, the output power can be gradually reduced in one embodiment of the household appliance until the setpoint time is reached again.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit eingerichtet sein, bei der ersten Leistungsstufe die Leistung nur bis zu einem maximalen vorgegebenen Gesamtleistungsreduktionswert zu reduzieren. Um eine zu starke Leistungsreduktion und eine damit beispielsweise einhergehende zu starke Saugleistungsreduktion, bei der keine ausreichende Reinigung durch einen Staubsauger mehr möglich ist, zu vermeiden, kann ein entsprechender Grenzwert vorgegeben werden.According to a preferred embodiment, the control unit may be configured to reduce the power at the first power level only up to a maximum predetermined total power reduction value. Too strong Achievement reduction and thus, for example, accompanying excessive suction power reduction, in which no adequate cleaning by a vacuum cleaner is possible to avoid, a corresponding limit can be specified.
Des Weiteren kann gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eingerichtet ist, die Leistungsabgabe um den weiteren vorgegebenen Leistungsreduktionswert frühestens nach Ablauf einer weiteren vorgegebenen Betriebsdauer des Verbrauchers zu reduzieren.Furthermore, according to a further embodiment, it may be provided that the control unit is set up to reduce the power output by the further predetermined power reduction value at the earliest after expiry of a further predetermined operating period of the load.
Darüber hinaus kann gemäß einer Ausführungsform des Haushaltsgeräts die Steuereinrichtung mindestens eine Recheneinheit eingerichtet zum Berechnen eines Leistungsreduktionswerts als ersten Leistungsreduktionswert umfassen, wobei der berechnete Leistungsreduktionswert geeignet ist, die Leistungsabgabe derart zu reduzieren, dass die erste Sollbetriebszeit erreicht wird. Anstelle einer schrittweisen Reduktion um vorgegebene Leistungsreduktionswerte kann alternativ auch der zur Erreichung der ersten Sollbetriebszeit erforderliche erste Leistungsreduktionswert (nahezu exakt) berechnet werden. Dies kann basierend auf der durch die Vergleichsoperation detektierten Abweichung zwischen tatsächlicher Betriebszeit und Sollbetriebszeit erfolgen. Dann kann die Steuereinheit eine Reduzierung der Leistung um den berechneten Leistungsreduktionswert bewirken. Es versteht sich, dass auch bei dieser Ausführungsform nach der Reduktion der Leistung entsprechend der obigen Ausführung eine Überprüfung durchgeführt werden kann, ob die erste Sollbetriebszeit tatsächlich erreicht wird.Moreover, according to an embodiment of the household appliance, the control device may comprise at least one arithmetic unit configured to calculate a power reduction value as the first power reduction value, the calculated power reduction value being adapted to reduce the power output such that the first target operation time is achieved. Instead of a step-by-step reduction by predetermined power reduction values, the first power reduction value required to achieve the first target operating time can also be calculated (almost exactly) as an alternative. This can be done based on the deviation detected between the actual operating time and the desired operating time by the comparison operation. Then, the controller may effect a reduction in power by the calculated power reduction value. It is understood that also in this embodiment, after the reduction of the power according to the above embodiment, a check can be made as to whether the first target operation time is actually reached.
Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung mindestens eine Speichereinheit eingerichtet zum Speichern der ersten Sollbetriebszeit, des ersten Referenzladezustands (z. B. max. Ladezustand), der ersten vorgegebenen Betriebsdauer, der weiteren vorgegebenen Betriebsdauer, des ersten Leistungsreduktionswerts, des weiteren Leistungsreduktionswerts und/oder des Gesamtleistungsreduktionswerts zumindest für die erste einstellbare Leistungsstufe umfassen. Indem vorzugsweise sämtliche dieser Daten in einer Speichereinheit hinterlegt sind, kann in einfacher Weise überprüft werden, ob eine Leistungsreduzierung erforderlich ist. Und wenn sie erforderlich ist, kann die Leistungsreduktion in einfacher und definierter Weise durchgeführt werden, indem der entsprechende Leistungsreduktionswert ausgelesen und angewendet wird. Bevorzugt sind für sämtliche einstellbaren Leistungsstufen insbesondere sämtliche dieser Daten hinterlegt. Die Steuereinheit kann dann abhängig von der eingestellten (augenblicklichen) Leistungsstufe die gewünschten Daten aus der Speichereinheit auslesen und insbesondere anwenden.Preferably, the control device can set up at least one memory unit for storing the first target operating time, the first reference charging state (eg maximum charging state), the first predetermined operating time, the further predetermined operating time, the first power reduction value, the further power reduction value and / or the total power reduction value at least for the first adjustable power level. By preferably storing all of this data in a memory unit, it can be easily checked whether a power reduction is required. And if required, the power reduction can be performed in a simple and defined manner by reading out and applying the corresponding power reduction value. In particular, all of these data are stored in particular for all adjustable power levels. The control unit can then read and, in particular, apply the desired data from the memory unit, depending on the set (instantaneous) power level.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Haushaltsgerät ein Haushaltsreinigungsgerät sein. Das Haushaltsreinigungsgerät kann insbesondere ein Staubsauger sein. Das Haushaltsreinigungsgerät kann einen Grundkörper umfassen, an den z. B. ein oder mehrere (unterschiedliche) Zubehör/e zumindest ankoppelbar sind. Ein Zubehör ist insbesondere ein ankoppelbares Zubehörelement. Vorzugsweise kann das mindestens eine Zubehör ein aktives Zubehör (z. B. aktive Düse) oder ein passives Zubehör (z. B. passive Düse und/oder ein Verlängerungsschlauch mit Handhabungsgriff) sein. Ein aktives Zubehör weist mindestens einen elektrischen Verbraucher auf, wie einen elektrisch betriebenen Sensor und/oder einen elektrisch betriebenen Aktor. Ein Aktor kann beispielsweise ein Elektromotor zum Betreiben von einem Arbeitselement des Haushaltsreinigungsgeräts oder zum Betreiben von einem Arbeitselement des Zubehörs sein. Ein passives Zubehör umfasst hingegen keine elektrischen Verbraucher.According to a further embodiment, the household appliance may be a household cleaning appliance. The household cleaning appliance may in particular be a vacuum cleaner. The household cleaning appliance may comprise a body, to the z. B. one or more (different) accessories / e are at least coupled. An accessory is in particular a coupling accessory. The at least one accessory can preferably be an active accessory (eg active nozzle) or a passive accessory (eg passive nozzle and / or an extension hose with handling handle). An active accessory has at least one electrical load, such as an electrically operated sensor and / or an electrically operated actuator. An actuator may be, for example, an electric motor for operating a working element of the household cleaning appliance or for operating a working element of the accessory. A passive accessory, however, does not include any electrical consumers.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts, insbesondere eines zuvor beschriebenen Haushaltsgeräts, wobei das Haushaltsgerät mindestens einen elektrischen Energiespeicher eingerichtet zum Versorgen von mindestens einem Verbraucher umfasst, wobei für den Betrieb des Verbrauchers mit einer ersten Leistungsstufe eine erste Sollbetriebszeit abhängig von einem Referenzladezustand des elektrischen Energiespeichers vorgegeben ist, wobei das Verfahren umfasst:
- – Bestimmen der tatsächlichen Betriebszeit in Abhängigkeit eines erfassten Ladezustands des elektrischen Energiespeichers und der eingestellten ersten Leistungsstufe,
- – Vergleichen der bestimmten tatsächlichen Betriebszeit mit der ersten Sollbetriebszeit, und
- – Bewirken einer Reduktion der Leistungsabgabe um einen vorgegebenen ersten Leistungsreduktionswert, wenn die bestimmte tatsächliche Betriebszeit zumindest geringer ist als die erste Sollbetriebszeit.
- Determining the actual operating time as a function of a detected charge state of the electrical energy store and the set first power level,
- Comparing the determined actual operating time with the first target operating time, and
- - causing a reduction of the power output by a predetermined first power reduction value when the determined actual operating time is at least less than the first target operating time.
Ein noch weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Computerprogramm mit Instruktionen ausführbar auf einem Prozessor derart, dass ein Haushaltsgerät gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren betrieben wird.Yet another aspect of the invention is a computer program having instructions executable on a processor such that a home appliance is operated in accordance with the method previously described.
Die Merkmale der Verfahren und Vorrichtungen sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert eigenständig erfinderisch sein.The features of the methods and devices are freely combinable. In particular features of the description and / or the dependent claims, even in complete or partial circumvention of features of the independent claims, in isolation or freely combined with each other independently be inventive.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Haushaltsgerät, das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Computerprogramm auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt: There are now a large number of possibilities for designing and further developing the household appliance according to the invention, the method according to the invention and the computer program according to the invention. For this purpose, reference is made, on the one hand, to the claims subordinate to the independent patent claims, and, on the other hand, to the description of exemplary embodiments in conjunction with the drawing. In the drawing shows:
Nachfolgend werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.Hereinafter, like reference numerals will be used for like elements.
Die
Der Staubsauger
Der Grundkörper
Darüber hinaus ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Grundkörper
Die elektrische Energieversorgung erfolgt vorliegend über einen in dem Grundkörper
Die Leistungsabgabe von dem elektrischen Energiespeicher
Wie zu erkennen ist, umfasst die Steuereinrichtung
In der Speichereinheit
Zumindest die Steuereinheit
Die Steuereinrichtung
Nachfolgend wird die Steuerung der Leistungsabgabe an den Elektromotor
In einem ersten Schritt
Die Steuereinrichtung
In Schritt
Vorzugsweise wird ab der Aktivierung des Staubsaugers
In einem nächsten Schritt
Die erste vorgegebene Betriebsdauer hängt insbesondere von der ersten Sollbetriebszeit ab. Vorzugsweise liegt die erste vorgegebene Betriebsdauer zwischen 30% und 70% der ersten Sollbetriebszeit, insbesondere zwischen 40% und 60% der ersten Sollbetriebszeit. Im vorliegenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass nach einer ersten vorgegeben Betriebsdauer von TD1 = 6 min die tatsächliche Sollbetriebszeit bestimmt wird. Es versteht sich, dass die erste vorgegebene Betriebsdauer auf einem maximalen Ausgangsladezustand basiert.The first predetermined operating time depends in particular on the first target operating time. The first predetermined operating time is preferably between 30% and 70% of the first set operating time, in particular between 40% and 60% of the first set operating time. In the present example, it is assumed that after a first predetermined operating time of T D1 = 6 min, the actual target operating time is determined. It will be appreciated that the first predetermined operating period is based on a maximum output charge state.
In einem Schritt
Im vorliegenden Beispiel beträgt die verbleibende Sollbetriebszeit TVSoll = 4 min. Für den Fall, dass bei dem Vergleich keine Abweichung detektiert wird, also die tatsächliche verbleibende Betriebszeit TVB ≥ TVSoll ist, bleibt die Leistungsabgabe an den Elektromotor
Beinhaltet das Vergleichsergebnis jedoch, dass die tatsächliche verbleibende Betriebsdauer zumindest kleiner als die vorgegebene verbleibenden Betriebsdauer ist (z. B. TVB < TVSoll), bewirkt die Steuereinheit
In den optionalen Schritten
Nach einem Vergleich der erneut bestimmten Betriebszeit mit der ersten Sollbetriebszeit in Schritt
Für den Fall, dass die Vergleichseinheit
Es versteht sich, dass nach einer (und jeder) weiteren Leistungsreduzierung in optionalen weiteren Schritten überprüft werden kann, ob die vorgenommene Leistungsreduktion ausreichend ist, um die gewünschte Sollbetriebszeit zu erreichen, um ggf. eine weitere Leistungsreduktion zu bewirken. Vorzugsweise kann jedoch insbesondere für jede Leistungsstufe ein maximaler Gesamtleistungsreduktionswert vorgegeben sein, um die die Leistung maximal reduziert werden darf.It is understood that after one (and each) further power reduction can be checked in optional further steps, if the power reduction made is sufficient to achieve the desired target operating time to possibly cause a further reduction in power. Preferably, however, a maximum total power reduction value can be predetermined in particular for each power stage, by which the power may be maximally reduced.
Der Staubsauger
Zur elektrischen Energieversorgung weist der Staubsauger
Der Elektromotor
Insbesondere kann die Steuereinheit
Die Steuereinrichtung
Zunächst wird entsprechend den vorherigen Ausführungen durch die Einheiten
Ist dies nicht der Fall, bestimmt die Recheneinheit
Für den Fall, dass in einer Leistungsstufe die zumindest zwei Elektromotoren
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2, 2.12, 2.1
- Staubsaugervacuum cleaner
- 4, 4.14, 4.1
- Zubehörequipment
- 66
- Elektromotorelectric motor
- 88th
- elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
- 10, 10.110, 10.1
- Steuereinrichtungcontrol device
- 1212
- Steuereinheitcontrol unit
- 1414
- Erfassungseinheitacquisition unit
- 1616
- Bestimmungseinheitdetermining unit
- 1818
- Vergleichseinheitcomparing unit
- 2020
- Speichereinheitstorage unit
- 2222
- Laufrollencastors
- 2424
- Borstenstreifenbristle strips
- 2626
- Bodenground
- 2828
- Saugvorrichtungsuction device
- 3030
- Grundkörperbody
- 3232
- StaubbeutelaufnahmeDust bag receptacle
- 3434
- Teleskopstangetelescopic rod
- 3636
- Hauptschaltermain switch
- 3838
- Handgriffhandle
- 4040
- Recheneinheitcomputer unit
- 4242
- Wischereinheitwiper unit
- 4444
- Schwingkörperoscillating body
- 4646
- WischtuchträgerWipe carrier
- 4848
- Elektromotorelectric motor
- 5050
- Doppelpfeildouble arrow
- 5252
- Saugkanälesuction channels
- 5454
- Steckverbindungconnector
- 5656
- Leitungmanagement
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